7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

1/9

UniversidadAutnoma de

Yucatn

Facultad de IngenieraQumica

Balances de materia

IQI 4 Semestre

Grupo 1Ejercicio de saturacin

Integrantes:

Mennde !ec "a#id I#$n

%ico &randa 'os (a)lo %i#era &rjona "a#id &lejandro

I*I*Q +uis &l)erto Flores(rn

1 , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

2/9

Mircoles - de .e)rerode /014

/ , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

3/9

%esol#er el siguiente ejercicio:

Se tiene el siguiente sistema de cilindros con meclas gaseosas:

El cilindro & tiene un #olumen de 2-0 litros se encuentra a la presin

de 2-00 mm 3gtemperatura de 20 5 6 contiene 20 7 de 58/6 90

7 de /* Esta mecla tiene una Sp del ;0 7 con respecto al tolueno*

El cilindro B tiene un #olumen de -00 litros se encuentra a la presin

de ;0 psi temperatura de 202*1- < 6 contiene 40 7 de 8/6 =0 7 de

/* Esta mecla tiene una Sr del >- 7 con respecto al tolueno* El

cilindro 5 tiene un #olumen de ;-0 litros se encuentra a la presin de

1/00 ?(a temperatura de ;= F 6 contiene aire seco* Esta meclatiene una Sm de 0*00/- con respecto al tolueno* Se conectan los

cilindros & 6 B 6 se espera @ue se alcance el e@uili)rio completo

Apresin temperatura 6 composiciones* & continuacin una #e

alcanado el e@uili)rio entre los cilindros & 6 B se tras#asa Caca los

cilindros & 6 B una cantidad del contenido del cilindro 5 Casta @ue la

presin en el sistema .ormado por los cilindros & 6 B sea de ;-0 ?(a*

(or Dltimo se le adiciona al conjunto de cilindros & 6 B aire seco con

la nalidad de reducir la saturacin relati#a del tolueno a un #alor del

;0 7*

5alcular:

a +a presin de e@uili)rio entre & 6 B al unirlos*

5alculando los moles de &

350L=

22.4L

gmolnA303.15

273.15

760mmHg

3500mmHg

nA=64.83 gmol

5alculando los moles de B

2 , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

4/9

500L=

22.4L

gmol nB303.15

273.1514.7psia

94.7psia

nB=129.56gmol

(ara el cilindro &

Sp= PtoluenoPv ,tolueno@ 30 C(

PP v ,tolueno@ 30 CPPtolueno )

"nde:Pv ,tolueno@ 30 C=4.876Kpa

0.8=

Ptolueno

4.876(466.51Kpa4.87Kpa466.51KpaPtolueno)

Ptolueno=3.9089Kpa

Ytolueno=3.9202Kpa

466.51Kpa=8.379X103

Ygases=1

8..379

X10

3

=0.9916

YCO2

=0.99160.30=0.2974

YN2

=0.99160.70=0.6941

ntolueno=64.8362gmol8.4032X103=0.5432mol

4 , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

5/9

nCO2

=64.83gmol0.2974=19.28gmol

nN2

=64.83 gmol0.6941=44.99gmol

Para el cilindro B

Sr=Ptolueno

P v ,tolueno@ 30 C

Ptolueno=0.954.876=4.6322Kpa

Ptolueno=YtoluenoP

Ytolueno=4.6322Kpa

652.59Kpa=0.007098

Ygases=10.007098=0.9929

YO2

=0.99290.40=0.3971

YN2

=0.99290.60=0.5957

ntolueno=129.56 gmol0.007098=0.9196 gmol

nO2

=129.56gmol0.3971=51.44gmol

nN2

=129.56 gmol0.5957=77.17gmol

850L=22.4L

gmol194.39

gmol303.15273.15

101.3Kpa

Psist

- , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

6/9

Psist=575.92Kpa

) +a cantidad en grmol del contenido del cilindro 5 @ue se

adicion al sistema de cilindros & 6 B en e@uili)rio*

850L=

22.4L

gmolnAB303.15

273.15101.3Kpa

850Kpa

nAB=286.89 gmol

nCAB=n2n

1=286.89gmol194.39 gmol=92.5gmol

c +os moles totales de tolueno @ue condensaron*

Ytolueno en C= Sm

1+Sm=

0.0025

1+0.0025=0.002493

ntolueno deC AB=92.5 gmol0.002493=0.2306 gmol

ntolueno enABa850Kpa=0.2306gmol+1.4628gmol=1.6934 gmol

Ytolueno=1.6934 gmol

286.89 gmol=0.005902

Ptolueno=850Kpa0.005902=5.018Kpa

Como laPtolueno>Pv ,tolueno@ 30 C deben condensar ciertos moles de

tolueno

= , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

7/9

850L=

22.4L

gmol ntolueno303.15

273.15101.3Kpa

4.876Kpa

ntolueno =1.6457gmol

ntolueno !=1.6934 gmol1.6457 gmol=0.04763 gmol

Debido a que se condensaran 0.04763gmol de tolueno de los

moles de mezcla se debe hacer un pequeo auste agregando 0.

04763gmol e!tra de mezcla del cilindro C para que llegue a la

presi"n de #$0 %pa& por lo que los moles que pasan en 'erdad son(

)*.$333gmol

ntolueno deC AB=0.04763 gmol0.002493=2.811X104

gmol

ntolueno enABa850Kpa=2.811X104

gmol+1.6934 gmol=1.6936 gmol

ntolueno !=1.6936 gmol1.6457 gmol=0.0479 gmol

d +a presin nal en los cilindros & 6 B despus de la adicin de

aire seco*

+abiendo que

Sr=Ptolueno

Pv ,tolueno@30 C

Ptolueno=0.8Pv , tolueno@ 30 C

Ptolueno=YtoluenoP= 1.6437 gmol

286.89gmol+"P

9 , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

8/9

P=

0.8Pv ,tolueno@30 C

1.6437gmol

286.89 gmol+"

P=2.37561("+286.89)

,sando una base de c-lculo de gmol de aire seco que se

adicion"

P=682.37Kpa

Pero como la presi"n deber/a de aumentar debido a que se est-

agregando cierta cantidad de moles de aire seco podemos decir

que no e!iste una cantidad real de moles de aire seco adicionados

para que la +r disminua a un 'alor del #01.

e +os grmol de aire seco @ue se adicionaron a los cilindros & 6 B

con la nalidad de reducir la Sr del tolueno a un #alor del ;07*

2o e!iste una cantidad real de moles de aire seco adicionados

para que la +r disminua a un 'alor del #01.

. +a composicin molar 6 m$sica la saturacin molar 6 a)soluta

as como la saturacin porcentual en los cilindros & 6 B al nal

de todo el proceso*

"e)ido a @ue no se puede llegar a Sr del ;07 se tomaron los datos

del inciso c

Y#olueno=1.6934 gmol

286.89gmol=0.0059

YN2=195.114 gmol

286.89 gmol=0.6800

YO2=70.8439 gmol

286.89 gmol

=0.2469

; , ( $ g i n a

7/25/2019 Tarea 2 Ejercicio de Saturacin

9/9

YCO2=

19.287 gmol

286.89 gmol=0.0672

X#olueno=1.6934gmol929014,3128g

=0.0173

XN2=195.114 gmol28

9014,3128g =0.6058

XO2=70.8439 gmol32

9014,3128g =0.2827

XCO2=19.287 gmol44

9014,3128 g =0.0941

S= 155.79g

8858.52g=0.01758

Sm= 1. 6934 gmol

285.1966 gmol=5.9376X103

Sp=100de$idoa %ue esta &ondensando tolueno

> , ( $ g i n a